Levente, Irén, Iréneusz2022. június 28., kedd
Tudomány

Szárazföldi üzemmód a növényekben

National Geographic Magyarország

A növények kb. félmilliárd éve kezdték el meghódítani a szárazföldeket, ám ez a folyamat távolról sem volt kihívásoktól mentes.

Májmoha
Forrás: inaturalist

A Koppenhágai Egyetem szakemberei francia kollégáikkal azt elemezték, hogy miként tudtak a növények megbirkózni a szárazföldeket elsőként kolonizáló gombákkal, amelyek a növényeket tápláléknak tekintették. Az eLife folyóiratban közzé tett tanulmányukban azokat az ősi növényi géneket vizsgálták meg, amelyek e védekezést lehetővé tették.

A növények a vízben élő algákból alakultak ki, és a fő ellenségeik a gombák voltak. Mivel a gombák már kb. 100 millió évvel előbb „kiléptek” a szárazföldre, ezért a növények számára a fő kihívást az jelentette, hogy a gombák okozta pusztítást elkerüljék. „Az első szárazföldön táplálékot kereső gombák valószínűleg még a tengerből a hullámveréssel kimosódó elpusztult algákon éltek. Ezért, ha új növényként e szárazföldeken szerettél volna tábort verni, az első dolog, amivel találkoztál, egy olyan gomba volt, ami fel akart falni, ezért szükséged volt valamiféle védekező mechanizmusra” – magyarázta Mads Eggert Nielsen, a kutatás vezetője.

A kutatók vizsgálatai szerint e védekezést 2 génre lehet szűkíteni, ezek a PEN1 és SYP122, amelyek együttesen megakadályozzák, hogy a gombaszerű élőlények behatoljanak a növényekbe. Amikor a kutatók e két gént kiütötték (a vizsgálatokban használt lúdfűben), a növény tárt kapukkal várta a kórokozó gombákat. E két gén, úgy tűnik, a szárazföldi növényekben univerzális védekezési mechanizmust jelent! A gének a növényi sejtfalra hatnak, így akadályozzák meg, hogy a gomba áthatoljon rajta.

A kutatók azt is kipróbálták, mi történik, ha a májmohák (a legelső szárazföldi növények legközelebbi leszármazottai) e két gént átültetik a lúdfűbe: az eredmény meggyőző volt, a lúdfű a májmoha védekező génjeivel is képes volt ellenállni a gombatámadásnak. A májmoha és a lúdfű evolúciója 450 millió éve külön úton jár, ám ennek ellenére is ugyanazt a feladatot látta el a két gén.

Azonban ezzel még nem volt vége a növényeket váró kihívásoknak. Hiába álltak ellen a gombáknak, még tápanyagokat is kellett keresniük! A vízben a tápanyagok, mint a foszfor vagy a nitrogén oldott állapotúak, így könnyen hozzáférhetőek voltak a növények számára, azonban 500 millió éve még nem volt az a talaj, ahogy ma ismerjük, puszta sziklák, kövek borították a felszínt. A növények a kövekből képtelenek kivonni a tápanyagot, a gombák viszont nem tudnak szénhidrátot előállítani (emiatt is fogyasztanak növényeket), ezért valamiféle szövetségre volt szükség e két élőlénycsoport közt, s úgy vélik a szakemberek, ennek köszönhetően alakult ki az a szimbiózis, amely a két élőlénycsoportot mind a mai napig összeköti. E két különböző alapú viszony tette lehetővé, hogy a növények birtokba vegyék a szárazföldeket, a gombák segítségével.

„Mivel a gomba csak részleges bebocsátást nyer a növénybe, úgy gondoljuk, ebből következett az a fordulópont, amikor mind a gomba, mind a növény nyert valamit. Emiatt, a kapcsolat előnyös oldalát kihasználva igyekeztek ezután fenntartani a viszonyt” – tette hozzá Nielsen. A felfedezés támogatja tehát azt az elméletet, amely szerint a növények megszelídítették a gombákat a szárazföldek meghódítása érdekében.

A kutatás persze nemcsak elméleti eredményekkel zárult. A feltárt mechanizmust a mezőgazdaságban is lehet majd hasznosítani, a gombabetegségek elleni védekezés során.

Hozzászólások

Tojásban a tojás – dinoszaurusznál

Tojásban a tojás – dinoszaurusznál

A tojás belsejében egy másik tojás rejtőzött; a ritka elváltozást a tyúkok és más madarak esetében jól ismerjük, most először találtak ilyet dinoszaurusznál.

Baráti illatok

Baráti illatok

Mindenkivel előfordult már, hogy egy újonnan szerzett barátjáról úgy érezte, ezer éve ismeri, egy friss kutatás szerint ez a hasonló testszagnak is köszönhető.

Mintha a közelmúltban pusztult volna el ez a 30 ezer éves mamutborjú

Mintha a közelmúltban pusztult volna el ez a 30 ezer éves mamutborjú

Az állat 30 ezer évvel ezelőtt élt, maradványai elképesztően jó állapotban konzerválódtak.

A legkisebb hazai gémféle

A legkisebb hazai gémféle

Gyerekkorom kedvenc fürdőhelye volt az edericsi strand, csodálatos a panoráma, a tanúhegyek ott ágaskodnak előttünk, a parti nádasból pedig gyakran átrepült a törpegém (Ixobrychus minutus).

Hogyan függ össze a pikkelysömör és az ösztradiol?

Hogyan függ össze a pikkelysömör és az ösztradiol?

A pikkelysömör esetében a két nem közt jelentős eltérések vannak, s egy új kutatásból az oka is kiderült.

National Geographic 2022. júniusi címlap

Előfizetés

A nyomtatott magazinra,
12 hónapra

11 600 Ft

Korábbi számok

National Geographic 2010. januári címlapNational Geographic 2010. februári címlapNational Geographic 2010. márciusi címlapNational Geographic 2010. áprilisi címlapNational Geographic 2010. májusi címlapNational Geographic 2010. júniusi címlapNational Geographic 2010. júliusi címlapNational Geographic 2010. augusztusi címlapNational Geographic 2010. szeptemberi címlapNational Geographic 2010. októberi címlapNational Geographic 2010. novemberi címlapNational Geographic 2010. decemberi címlapNational Geographic 2011. januári címlapNational Geographic 2011. februári címlapNational Geographic 2011. márciusi címlapNational Geographic 2011. áprilisi címlapNational Geographic 2011. májusi címlapNational Geographic 2011. júniusi címlapNational Geographic 2011. júliusi címlapNational Geographic 2011. augusztusi címlapNational Geographic 2011. szeptemberi címlapNational Geographic 2011. októberi címlapNational Geographic 2011. novemberi címlapNational Geographic 2011. decemberi címlapNational Geographic 2012. januári címlapNational Geographic 2012. februári címlapNational Geographic 2012. márciusi címlapNational Geographic 2012. áprilisi címlapNational Geographic 2012. májusi címlapNational Geographic 2012. júniusi címlapNational Geographic 2012. júliusi címlapNational Geographic 2012. augusztusi címlapNational Geographic 2012. szeptemberi címlapNational Geographic 2012. októberi címlapNational Geographic 2012. novemberi címlapNational Geographic 2012. decemberi címlapNational Geographic 2013. januári címlapNational Geographic 2013. februári címlapNational Geographic 2013. márciusi címlapNational Geographic 2013. áprilisi címlapNational Geographic 2013. májusi címlapNational Geographic 2013. júniusi címlapNational Geographic 2013. júliusi címlapNational Geographic 2013. augusztusi címlapNational Geographic 2013. szeptemberi címlapNational Geographic 2013. októberi címlapNational Geographic 2013. novemberi címlapNational Geographic 2013. decemberi címlapNational Geographic 2014. januári címlapNational Geographic 2014. februári címlapNational Geographic 2014. márciusi címlapNational Geographic 2014. áprilisi címlapNational Geographic 2014. májusi címlapNational Geographic 2014. júniusi címlapNational Geographic 2014. júliusi címlapNational Geographic 2014. augusztusi címlapNational Geographic 2014. szeptemberi címlapNational Geographic 2014. októberi címlapNational Geographic 2014. novemberi címlapNational Geographic 2014. decemberi címlapNational Geographic 2015. januári címlapNational Geographic 2015. februári címlapNational Geographic 2015. márciusi címlapNational Geographic 2015. áprilisi címlapNational Geographic 2015. májusi címlapNational Geographic 2015. júniusi címlapNational Geographic 2015. júliusi címlapNational Geographic 2015. augusztusi címlapNational Geographic 2015. szeptemberi címlapNational Geographic 2015. októberi címlapNational Geographic 2015. novemberi címlapNational Geographic 2015. decemberi címlapNational Geographic 2016. januári címlapNational Geographic 2016. februári címlapNational Geographic 2016. márciusi címlapNational Geographic 2016. áprilisi címlapNational Geographic 2016. májusi címlapNational Geographic 2016. júniusi címlapNational Geographic 2016. júliusi címlapNational Geographic 2016. augusztusi címlapNational Geographic 2016. szeptemberi címlapNational Geographic 2016. októberi címlapNational Geographic 2016. novemberi címlapNational Geographic 2016. decemberi címlapNational Geographic 2017. januári címlapNational Geographic 2017. februári címlapNational Geographic 2017. márciusi címlapNational Geographic 2017. áprilisi címlapNational Geographic 2017. májusi címlapNational Geographic 2017. júniusi címlapNational Geographic 2017. júliusi címlapNational Geographic 2017. augusztusi címlapNational Geographic 2017. szeptemberi címlapNational Geographic 2017. októberi címlapNational Geographic 2017. novemberi címlapNational Geographic 2017. decemberi címlapNational Geographic 2018. januári címlapNational Geographic 2018. februári címlapNational Geographic 2018. márciusi címlapNational Geographic 2018. áprilisi címlapNational Geographic 2018. májusi címlapNational Geographic 2018. júniusi címlapNational Geographic 2018. júliusi címlapNational Geographic 2018. augusztusi címlapNational Geographic 2018. szeptemberi címlapNational Geographic 2018. októberi címlapNational Geographic 2018. novemberi címlapNational Geographic 2018. decemberi címlapNational Geographic 2019. januári címlapNational Geographic 2019. februári címlapNational Geographic 2019. márciusi címlapNational Geographic 2019. áprilisi címlapNational Geographic 2019. májusi címlapNational Geographic 2019. júniusi címlapNational Geographic 2019. júliusi címlapNational Geographic 2019. augusztusi címlapNational Geographic 2019. szeptemberi címlapNational Geographic 2019. októberi címlapNational Geographic 2019. novemberi címlapNational Geographic 2019. decemberi címlapNational Geographic 2020. januári címlapNational Geographic 2020. februári címlapNational Geographic 2020. márciusi címlapNational Geographic 2020. áprilisi címlapNational Geographic 2020. májusi címlapNational Geographic 2020. júniusi címlapNational Geographic 2020. júliusi címlapNational Geographic 2020. augusztusi címlapNational Geographic 2020. szeptemberi címlapNational Geographic 2020. októberi címlapNational Geographic 2020. novemberi címlapNational Geographic 2020. decemberi címlapNational Geographic 2021. januári címlapNational Geographic 2021. februári címlapNational Geographic 2021. márciusi címlapNational Geographic 2021. áprilisi címlapNational Geographic 2021. májusi címlapNational Geographic 2021. júniusi címlapNational Geographic 2021. júliusi címlapNational Geographic 2021. augusztusi címlapNational Geographic 2021. szeptemberi címlapNational Geographic 2021. októberi címlapNational Geographic 2021. novemberi címlapNational Geographic 2021. decemberi címlapNational Geographic 2022. januári címlapNational Geographic 2022. februári címlapNational Geographic 2022. márciusi címlapNational Geographic 2022. áprilisi címlapNational Geographic 2022. májusi címlapNational Geographic 2022. júniusi címlap

Hírlevél feliratkozás

Kérjük, erősítsd meg a feliratkozásod az e-mailben kapott linkre kattintva!

Kövess minket